高層建筑設(shè)計(jì)常見問題淺談

李紫珺

摘要：隨著我國人口數(shù)量的增加，建筑用地越來越少，城市規(guī)劃也開始趨向于發(fā)展高層建筑，因此目前必須要準(zhǔn)確的分析高層建筑在設(shè)計(jì)方面的問題，才能有效提升高層建筑的安全性。我國是一個(gè)人口大國，越來越多的人口從農(nóng)村流向城市，城市的土地資源已經(jīng)不堪重負(fù)，高層建筑的建設(shè)就是緩解城市土地壓力的最好途徑。對于高層建筑的最基礎(chǔ)，也是最重要的要求就是高質(zhì)量，而影響高層建筑質(zhì)量的重要因素就是建筑設(shè)計(jì)的合理性，目前我國高層建筑設(shè)計(jì)仍存在諸多問題，對高層建筑中建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行分析是有重要意義的。筆者分析了高層建筑的一些常見問題。

關(guān)鍵詞：高層建筑;設(shè)計(jì);常見問題

當(dāng)代高層建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，對于高層建筑的要求不僅僅停留在安全這單方面，還應(yīng)該注重發(fā)展高層建筑的建筑美、舒適感，滿足人們的居住要求。所以，人們越來越重視如何設(shè)計(jì)出既安全又舒適且具有建筑美的高層建筑，讓門消費(fèi)者們有更好的居住體驗(yàn)，這是高層建筑的設(shè)計(jì)師們應(yīng)該充分考慮到的。作為高級建筑的設(shè)計(jì)師，必須對自己要有嚴(yán)格的要求，探索最為科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方式，當(dāng)然這也隨之出現(xiàn)了一些人為了追求個(gè)性而忽視了建筑的安全性，威脅到了人們的生命安全，因此對于高層建筑設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行討論是非常有必要的。

一、高層建筑設(shè)計(jì)的必要原則

（一）原則之功能適應(yīng)性

對于不同用途的建筑擁有著不同的功能需求，因此不同功能用途的高層建筑對其空間設(shè)計(jì)擁有不同要求，不同功能的空間特征。不同的功能結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的高層設(shè)計(jì)亦擁有著不同空間布置，同時(shí)不同的空間特征必須適應(yīng)相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)。

（二）原則之科學(xué)合理性

對于擁有不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的建筑體系，相應(yīng)的整體功能性能以及力學(xué)特征也不相同，不同的高度范圍擁有其各自不同結(jié)構(gòu)功能體系，建筑整體的綜合功能可以得到高度發(fā)揮的基礎(chǔ)就是建筑整體數(shù)據(jù)分別在其各自的合理高度范圍之內(nèi)。

（三）原則之場地適應(yīng)性

何為場地適應(yīng)性原則，場地適應(yīng)性原則就是指高層的建筑地基必須擁有足夠防震以及抗震能力，必須滿足這兩個(gè)基本要求才可以投入后期的建筑物使用。

（四）原則之空間整體

相對于其他建筑設(shè)計(jì)，高層建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)相對比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系，若干不同的一結(jié)構(gòu)以及其他各類組成部件共同構(gòu)成的一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系。不但這些子結(jié)構(gòu)需要相互協(xié)調(diào)配合，而且各類部件也需要共同合作，來保持整個(gè)建筑物體系具有高度的空間整體性以及整體的穩(wěn)定功能。不過，一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的整體的防震抗震功能強(qiáng)弱與其他各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)以及部件強(qiáng)度，韌度以及受力狀況有著緊密聯(lián)系。

二、高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

對于整個(gè)工程成本來說，最為重要的決定因素就是建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。所以，安全可靠是進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的必要遵守原則。對于高層建筑的工程設(shè)計(jì)以及施工設(shè)計(jì)人員來說，首要就是重視設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，并且以施工當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)政策為基礎(chǔ)，來對當(dāng)?shù)貙?shí)際情況以及相關(guān)類型設(shè)計(jì)進(jìn)行一些設(shè)計(jì)方案的相應(yīng)調(diào)整。

（二）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

基本設(shè)計(jì)對工程成本有決定性的作用。因此， 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須確保一切安全可靠。高層建筑基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)人員要做好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作， 要落實(shí)地方政策， 根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件和相關(guān)建筑政策調(diào)整設(shè)計(jì)。

（三）負(fù)載組合要求

基礎(chǔ)的承載力和荷載組合特性由點(diǎn)計(jì)算程序設(shè)計(jì)。風(fēng)荷載和地震作用導(dǎo)致大型高層建筑角落的垂直力大增時(shí)， 如果短期載荷與永久載荷相同， 角落的垂直結(jié)構(gòu)將更大， 雖然中間是高于原來的小價(jià)值， 基礎(chǔ)墻將在壓力和不均勻產(chǎn)生裂縫。地震作用與重力荷載一起發(fā)生反應(yīng)時(shí)， 要增強(qiáng)承載力及其承載力特征值。在設(shè)計(jì)過程中， 應(yīng)盡量減小地基與差動變形。

（四）建筑物地理位置和朝向的選擇

高層建筑選址是很重要的。我們必須考慮城市設(shè)施的空間布局， 以最大限度地發(fā)揮對城市的影響。高層建筑設(shè)計(jì)者必須重點(diǎn)考慮位置的選擇和方向設(shè)計(jì)。在明亮開闊的建筑環(huán)境下工作與生活， 人們會心情愉快， 工作效率加快。在建筑的設(shè)計(jì)中， 建筑應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境， 長時(shí)間暴露在陽光下， 這樣可以減少用戶照明的消耗和資源的浪費(fèi)。建筑的位置和方向?qū)⒂商崆霸O(shè)計(jì)太陽能， 使高層建筑獲得最大的陽光。由于中國大部分地區(qū)位于北半球， 因此大多數(shù)建筑物都是南北向的。建筑南面的窗戶必須盡可能大， 為了減少熱損失， 其他的保護(hù)窗戶必須盡可能小， 這樣用戶可以享受舒適的溫暖而不使用空調(diào)設(shè)備。

（五）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體設(shè)計(jì)

通風(fēng)、透光和隔熱是現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)必須要滿足的三個(gè)基本要求。實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境的完美統(tǒng)一并最大限度地降低能耗， 建筑師還需要在墻的設(shè)計(jì)上下功夫。通常玻璃幕墻、吸濕材料等是主要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體產(chǎn)品。科學(xué)地選擇墻體設(shè)計(jì)材料， 可以降低工程造價(jià)， 延長高層建筑的使用壽命。

（六）當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的新設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段， 低碳高層建筑旨在通過物聯(lián)網(wǎng)， 數(shù)字技術(shù)和仿生學(xué)等設(shè)計(jì)工具開發(fā)建筑行業(yè)的低碳概念。這些新的理論和技術(shù)的應(yīng)用提高了高層建筑的設(shè)計(jì)理念， 保證了建筑的質(zhì)量和效率。

（七）充分考慮環(huán)境對建筑的影響

這座建筑與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致， 符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境是非常重要的。考慮到當(dāng)?shù)氐臍庀蟆⑺暮偷刭|(zhì)因素， 我們應(yīng)該徹底了解影響項(xiàng)目質(zhì)量的各種環(huán)境因素。調(diào)查結(jié)束后， 再進(jìn)行各種設(shè)計(jì)活動。高層建筑設(shè)計(jì)過程中往往不注重水文地質(zhì)學(xué)， 然而， 它的地位是堅(jiān)定不移的。地下水在巖石形成中起著直接和重要的作用。地下水的地質(zhì)和地質(zhì)條件對建筑物的穩(wěn)定性和耐久性有很大的影響。特別是高層住宅建筑與許多人的安全息息相關(guān)。此外， 還需要對所選地點(diǎn)的對地下水和地質(zhì)條件進(jìn)行了全面的研究。

（八）高層建筑的電氣設(shè)計(jì)

通常情況下，高層建筑的電氣設(shè)計(jì)主要可以表現(xiàn)在三個(gè)方面，分別是供電電源的選擇、電梯的設(shè)計(jì)以及應(yīng)急照明。其中，供電電源：在對高層建筑配備供電電源的時(shí)候，一方面，可以由兩個(gè)不同的發(fā)電廠提供供電電源，通過這樣的方式，就可以保證當(dāng)其中一個(gè)供電電源出現(xiàn)故障的時(shí)候，另一個(gè)可以提供建筑物正常的供電。另一方面，建筑物的供電電源可以是兩個(gè)變電站進(jìn)行供給。此外，也可以是由區(qū)域的變電所提供一個(gè)供電電源，而另一個(gè)由建筑自備的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行提供，由于這種方式具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性以及合理性，因此很多高層建筑都應(yīng)用這種供電方式。對于電梯設(shè)計(jì)而言，在這一設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該保證建筑發(fā)生火災(zāi)或者地震等情況時(shí)，電梯可以正常的運(yùn)行，從而確保能夠盡快的輸送人流，進(jìn)而為消防救人提供便利。對于應(yīng)急照明的安裝，應(yīng)該將其安裝在安全疏散的樓梯以及變配電室等位置，保證在電源斷電的時(shí)候，可以清晰的看到應(yīng)急照明位置，方便救援的同時(shí)，還可以將高層建筑設(shè)計(jì)的人性化全面提現(xiàn)出來。

三、結(jié)語：

總而言之，對高層建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)該全面的考慮各方面的因素，堅(jiān)持以人為本的理念，滿足住戶的需求，不僅要注重高層建筑的安全性，還應(yīng)該考慮到高層建筑的外部造型，對垃圾的處理也應(yīng)該找到最合理的解決方式。作為高層建筑的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格要求自己，增強(qiáng)自己的責(zé)任感，不斷提升自己的專業(yè)能力，用豐富的理論知識充實(shí)自己，將自己的才能貢獻(xiàn)給我國高層建筑的發(fā)展。

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